專利名稱:一種新型的立臥復合加工中心的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型的立臥復合加工中心，包括機身、底座、立式立柱、臥式立柱和床鞍。所述的機身和底座的橫截面呈十字型，機身的兩端固定安裝有立式立柱和臥式立柱，底座上安裝有X軸進給裝置；所述的床鞍安裝在底座上方，通過底座上的X軸導軌與底座連接，X軸導軌橫向置于兩立柱之間；所述的床鞍上安裝有轉(zhuǎn)臺，在轉(zhuǎn)臺的上方有工作臺，工作臺連接有與之實現(xiàn)工作臺交換的交換臺。本實用新型提供的新型立臥復合加工中心，可完成對工件的不同位置、不同方向的加工，提供了一種整機的剛性、穩(wěn)定性更高的復合加工中心，同時操作區(qū)和換刀區(qū)完全分開，便于操作工裝卸工件或吊車吊裝工件，便于自動線對工件的抓取，并且能夠?qū)崿F(xiàn)雙工作臺的交換。
【專利說明】
一種新型的立臥復合加工中心
技術領域
[0001]本實用新型屬于加工技術領域，具體是一種新型的立臥復合加工中心。
【背景技術】
[0002]目前的立臥復合型加工中心主要分為以下幾種:
[0003]1.立臥轉(zhuǎn)換型加工中心:在臥式加工中心的基礎上，增加一套主軸水平方向和垂直方向的轉(zhuǎn)換機構，實現(xiàn)立臥兩個方向的加工，不僅能加工零件的上面，配合工作臺的轉(zhuǎn)位，還可對于待加工零件的側(cè)面各個方向進行加工。
[0004]2.龍門型五面體加工中心:用于大型零件的上面加工，可以通過加裝側(cè)銑頭，對于零件的側(cè)面進行加工
[0005]3單立柱立臥復合型:立主軸和臥主軸上下排列在一個立柱上。
[0006]4.雙動柱立臥復合型:立主軸和臥主軸分別在兩個立柱上，兩個立柱各自沿一個軸向?qū)к壱苿?，兩個刀庫分別為立臥主軸換刀
[0007]5.現(xiàn)有的雙固定立柱立臥復合型:立臥主軸分別在兩個立柱上，底座上導軌的方向平行于兩個立柱的連線，床鞍在底座導軌上方沿底座導軌移動，旋轉(zhuǎn)工作臺在床鞍上移動。
[0008]但是，上述的復合加工中心分別有以下缺陷:
[0009]1.立臥轉(zhuǎn)換型加工中心:可實現(xiàn)一次裝夾不僅能加工上面，而且能加工側(cè)面的各個方向。但由于加工中心的主軸箱是一個非常重要的部件，不僅復雜而且在剛性、扭力、精度、高轉(zhuǎn)速、低噪音、長壽命等方面都要求很高。要保持如此高的技術要求，又要實現(xiàn)垂直方向和水平方向的相互轉(zhuǎn)換，技術難度和制造成本都非常之大，而且以國內(nèi)目前的技術水平來看，也很難保證較高的可靠性。
[0010]2.龍門加工中心:為了能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾加工上面和側(cè)面，雖然可以采用自動裝卸側(cè)銑頭的方式，但側(cè)面的不同方向都要加工時，又要求側(cè)銑頭必須能夠自動轉(zhuǎn)換角度，這樣的機型價格非常昂貴，非一般用戶所能承受。同時由于龍門型結(jié)構上的原因，加工精度方面比上述幾種機型略低，主要用于大型零件的加工。
[0011 ] 3.單立柱立臥復合型:單立柱、立臥主軸上下排列的結(jié)構，使得臥主軸不得不非常低，如果工件較高的話就沒法加工；同時，由于臥主軸的自動換刀機構(刀庫)也非常低，對于加工時的切削液和鐵肩等的防護也很困難，很容易導致故障。立臥主軸左右排列結(jié)構，同樣存在著很多嚴重的缺陷:因相互干涉導致加工范圍受限、有一個主軸很難實現(xiàn)自動換刀、很難保證兩個主軸都有足夠的加工剛性和精度等。
[0012]4.雙動柱型由于立臥兩套主軸箱都要在各自的立柱上垂直移動，同時兩個立柱也都需要前后或左右移動，該方案制造難度、制造成本都很高，實用價值不大。
[0013]5.現(xiàn)有的雙固定立柱立臥復合型，由于底座上的導軌方向平行于兩立柱的連線，床鞍的方向橫置于兩立柱之間，這種結(jié)構通常床鞍兩頭會明顯超出底座的范圍，當工作臺位于床鞍兩頭時，機床的剛性和穩(wěn)定性會變差，所以通常不會超出太多，工件裝卸位置很不方便。再加上現(xiàn)有結(jié)構的兩個刀庫分別安裝在兩立柱連線的兩邊，也就是床鞍兩頭的上方都會有刀庫，所以該結(jié)構機床的工件裝卸位置如果遇到工件較大必須使用吊車時很難做到不干涉。而且由于床鞍不適合超出底座太多，使工作臺不易到達適合交換的位置，因此也較難實現(xiàn)雙工作臺交換。還有就是現(xiàn)有結(jié)構床鞍的長度方向是垂直于臥式主軸的軸心線，臣卜式加工狀態(tài)下多數(shù)情況是沿主軸軸心線方向受力更大些，尤其是鉆擴孔時，現(xiàn)有結(jié)構沿主軸軸心線方向是床鞍的寬度，尺寸較短，所以會導致剛性不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實用新型的目的在于了一種新型的立臥復合加工中心，克服了現(xiàn)有各類復合加工中心上述描述的技術不足之處。
[0015]本實用新型采用的技術方案是:一種新型的立臥復合加工中心，包括機身、底座、立式立柱、臥式立柱和床鞍。所述的機身和底座的橫截面呈十字型，機身的兩端固定安裝有立式立柱和臥式立柱，底座上安裝有X軸進給裝置;所述的床鞍安裝在底座上方，通過底座上的X軸導軌與底座連接，X軸導軌橫向置于兩立柱之間;所述的床鞍上安裝有轉(zhuǎn)臺，在轉(zhuǎn)臺的上方有工作臺；所述的工作臺連接有與之實現(xiàn)工作臺交換的交換臺；所述的立式立柱上安裝有立式主軸箱，立式主軸箱上設有立式加工主軸及與立式加工主軸連接的第一刀庫；所述的臥式立柱上安裝有臥式主軸箱，臥式主軸箱上安裝有臥式加工主軸及與臥式加工主軸連接的第二刀庫。
[0016]所述的X軸進給裝置包括X軸絲桿，X軸絲桿通過床鞍上的通孔貫穿整個床鞍，X軸絲桿兩端固定在底座上。
[0017]所述的第一刀庫和第二刀庫在立式立柱、臥式立柱連線的同一側(cè)。
[0018]本實用新型說明的新型立臥復合加工中心，對于需要多面加工的零件，為了減少工序、提高加工精度的一致性，一次裝夾盡量全部加工完畢的要求，提供了更為理想的解決方案，整機的剛性、穩(wěn)定性更高，同時操作區(qū)和換刀區(qū)完全分開，便于操作工裝卸工件或吊車吊裝工件，便于自動線對工件的抓取，并且能夠?qū)崿F(xiàn)雙工作臺的交換。
【附圖說明】

[0019]圖1是本實用新型的整體示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的工作臺移動到X軸極限位置的結(jié)構示意圖；
[0021 ]圖3是本實用新型實現(xiàn)工作臺交換時的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0023]如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型描述的一種新型的立臥復合加工中心，包括機身
1、底座18、立式立柱2、臥式立柱12和床鞍9，所述的機身和底座18的橫截面呈十字型，機身I的兩端固定安裝有立式立柱2和臥式立柱12，底座18上安裝有X軸進給裝置19;所述的床鞍9安裝在底座18上方，通過底座18上的X軸導軌8與底座18連接，X軸導軌橫向置于兩立柱之間；所述的床鞍9上安裝有轉(zhuǎn)臺10，在轉(zhuǎn)臺10的上方有工作臺11;所述的工作臺11連接有與之實現(xiàn)工作臺交換的交換臺23;所述的立式立柱2上安裝有立式主軸箱3，立式主軸箱3上設有立式加工主軸4及與立式加工主軸4連接的第一刀庫5;所述的臥式立柱(12)上安裝有臥式主軸箱13，臥式主軸箱13上安裝有臥式加工主軸14及與臥式加工主軸14連接的第二刀庫16。
[0024]機身、底座呈十字型，兩個固定的立柱安裝于十字型一條線的兩頭，穩(wěn)定性極佳。雙立柱都是固定型，既穩(wěn)定又易于制造。底座上的X軸導軌橫向置于兩立柱之間，工作臺不論移動到任何位置，下面都有底座的支撐，不會因懸空導致機床不穩(wěn)定。加工中心工作時，將工件固定安裝在工作臺11上，根據(jù)加工的位置，利用監(jiān)測、數(shù)控等技術精確確定工作臺11在水平軸向上的位移和轉(zhuǎn)臺10的角度，配合控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)，在臥式加工狀態(tài)下，可對工件的側(cè)面進行加工，同時轉(zhuǎn)臺可以按照控制命令進行任意角度轉(zhuǎn)位，這樣就可以把工件一周多個側(cè)面全部加工完畢。在立式加工狀態(tài)下，工作臺沿水平方向兩個相互垂直的軸向移動，立主軸在主軸箱上上下移動，可完成對工件上面的加工。
[0025]如圖2所示，當工作臺11移動到X軸極限位置(工件裝卸區(qū)域)時，如果不用交換臺，工作臺11可以在不懸空、不影響機床穩(wěn)定性的前提下，對于自動生產(chǎn)線或工業(yè)機器人抓取和放置工件帶來了極大的方便，有利于簡化自動線的設計、降低自動線的成本。如圖3所示，我們采用這樣一種交換臺，包含托架22，升降驅(qū)動機構，托架外形呈S型，其上設置有U型托卡。當工作臺11移動到X軸極限位置時，交換臺23上的托架22由靜止狀態(tài)開始逆時針轉(zhuǎn)動90度到達工作臺11位置，U型托卡卡住工作臺，托架在驅(qū)動裝置的作用下向上托起工作臺11，然后逆時針旋轉(zhuǎn)180度，機外工作臺21與工作臺11實現(xiàn)位置互換，然后托架向下放下工作臺實現(xiàn)機內(nèi)、機外工作臺互換，托架最后順時針旋轉(zhuǎn)90度回到靜止狀態(tài)。這樣一來，操作工只需要更換外部工作臺上的工件，更換工件不會影響機床加工，使操作工可以很從容地同時操作更多臺機床而又不會影響機床的加工節(jié)拍。
[0026]有需要的話第一刀庫5、第二刀庫16分別給立式加工主軸4、臥式加工主軸14進行換刀作業(yè)，然后即可進行后續(xù)加工，因此中間無需重新夾裝工件，可大幅提高生產(chǎn)效率和節(jié)約人力。
[0027]所述的床鞍9本體內(nèi)貫穿有X軸絲桿7，X軸絲桿7兩端固定在底座18上。由于本例的床鞍采用了床鞍本體代替螺母座、無螺母座的結(jié)構，顯著減小了沿床鞍水平垂直軸向的側(cè)向力對加工精度和剛性的影響。
[0028]所述的第一刀庫5和第二刀庫16在立式立柱2、臥式立柱12連線的同一側(cè)。采用這樣的方案，工件裝卸區(qū)域與刀庫所在區(qū)域完全分開，不會相互干涉，方便操作以及方便使用吊車。
[0029]以上應用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。
【主權項】
1.一種新型的立臥復合加工中心，包括機身(I)、底座(18)、立式立柱(2)、臥式立柱(12)和床鞍(9)，其特征在于，所述的機身(I)和底座(18)的橫截面呈十字型，機身(I)的兩端固定安裝有立式立柱(2)和臥式立柱(12)，底座(18)上安裝有X軸進給裝置(19);所述的床鞍(9)安裝在底座(18)上方，通過底座(18)上的X軸導軌(8)與底座(18)連接，X軸導軌橫向置于兩立柱之間；所述的床鞍(9)上安裝有轉(zhuǎn)臺(10)，在轉(zhuǎn)臺(10)的上方有工作臺(11);所述的工作臺(11)連接有與之實現(xiàn)工作臺交換的交換臺(23);所述的立式立柱(2)上安裝有立式主軸箱(3)，立式主軸箱(3)上設有立式加工主軸(4)及與立式加工主軸(4)連接的第一刀庫(5);所述的臥式立柱(12)上安裝有臥式主軸箱(13)，臥式主軸箱(13)上安裝有臥式加工主軸(14)及與臥式加工主軸(14)連接的第二刀庫(16)。2.根據(jù)權利要求1所述的復合加工中心，其特征在于，所述的X軸進給裝置(19)包括X軸絲桿(7)，X軸絲桿(7)通過床鞍上的通孔(20)貫穿整個床鞍，X軸絲桿(7)兩端固定在底座(18)上。3.根據(jù)權利要求1所述的復合加工中心，其特征在于，所述的第一刀庫(5)和第二刀庫(16)在立式立柱(2)、臥式立柱(12)連線的同一側(cè)。
【文檔編號】B23Q1/01GK205703273SQ201620366558
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】姜輝, 許普生, 周蕾
【申請人】上海大僑譽遠精密機械有限公司